Nghiên cứu về ‘siêu Trái đất’ tiết lộ những đại dương mới kỳ lạ có tiềm năng cho sự sống

Thật dễ dàng để nghĩ rằng Trái đất là một thế giới nước, với những đại dương rộng lớn và những hồ nước xinh đẹp, nhưng so với nhiều thế giới, Trái đất đặc biệt ẩm ướt. Ngay cả các mặt trăng băng giá của Sao Mộc và Sao Thổ cũng có nhiều nước lỏng hơn Trái Đất. Trái đất khác thường không phải vì nó có nước ở dạng lỏng mà vì nó có nước ở dạng lỏng trong vùng ấm áp, có thể ở được của Mặt trời. Như một nghiên cứu mới trong truyền thông tự nhiên Nó cho thấy Trái đất có thể xa lạ hơn chúng ta tưởng rất nhiều.

Nước là một trong những phân tử phổ biến nhất trong vũ trụ. Hydro là nguyên tố phổ biến nhất trong vũ trụ và oxy dễ dàng được tạo ra như một phần của chu trình tổng hợp CNO sao. Vì vậy, chúng tôi hy vọng các hành tinh giàu nước sẽ có nhiều trong các hệ sao. Nhưng điều này không có nghĩa là nước lỏng sẽ dồi dào. Trong hệ mặt trời của chúng ta, có hai thế giới với nước lỏng. Các vệ tinh khổng lồ của Trái đất và khí đốt.

Giống như các hành tinh đất ấm khác như Sao Kim và Sao Hỏa, Trái đất có nước ở dạng lỏng khi còn trẻ. Sao Hỏa còn quá trẻ để giữ nước. Phần lớn nó bốc hơi vào không gian, trong khi một số đóng băng trong lớp vỏ bề mặt của nó. Sao Kim đủ lớn để chứa nước, nhưng sức nóng dữ dội của nó khiến phần lớn nước bị sôi lên trong bầu khí quyển dày đặc. Chúng tôi vẫn chưa chắc chắn về cách Trái đất quản lý để giữ lại các đại dương của nó, nhưng có khả năng đó là sự kết hợp giữa từ trường mạnh và sự trợ giúp thêm từ nước từ các tiểu hành tinh và sao chổi trong thời kỳ bị bắn phá nặng nề.

Các mặt trăng băng giá của Sao Mộc và Sao Thổ lại là một câu chuyện khác. Nó cách Mặt trời đủ xa để nó giữ lại nước cho sự hình thành của nó. Chúng nhanh chóng tạo thành một lớp băng dày ngăn nước bốc hơi vào không gian. Nhưng những mặt trăng này là những thế giới nhỏ và sẽ bị đóng băng rất nhanh nếu không có lực thủy triều do những hành tinh khí khổng lồ của chúng gây ra.

Vì các hành tinh khí lạnh có khả năng có các mặt trăng băng giá, ý tưởng chung là chúng ta có nhiều khả năng tìm thấy sự sống trong một thế giới tương tự Europa hơn là trong một thế giới tương tự Trái đất. Nhưng nghiên cứu mới này kêu gọi một sự khác biệt. Ông lập luận rằng nước lỏng có nhiều khả năng tồn tại trên các siêu Trái đất hơn.

Số ngoại hành tinh được phát hiện bởi sứ mệnh Kepler tính đến tháng 5 năm 2016.

Tín dụng: W. Stenzel/NASA Ames

Các siêu Trái đất có phạm vi khối lượng từ một vài khối lượng Trái đất đến khối lượng của Sao Hải Vương. Ở phần cuối lớn có khả năng là thế giới khí với bầu khí quyển dày đặc. Về mặt nhỏ, chúng có thể sẽ giống Trái đất hơn. Dựa trên các ngoại hành tinh mà chúng ta đã tìm thấy cho đến nay, các siêu Trái đất cho đến nay là phổ biến nhất. Hầu hết chúng có khả năng nằm ngoài vùng có thể ở được của các ngôi sao của chúng ở vùng mát hơn của hệ thống sao. Vì vậy, nó có khả năng giàu nước. Nhưng nó cũng khó có thể được tìm thấy quay quanh một hành tinh khí khổng lồ, vì vậy người ta thường cho rằng tảng băng hầu như sẽ đông cứng lại theo thời gian.

Lý do liên quan đến các điểm đóng băng và tan chảy khác nhau của băng. Loại băng trên Trái đất tan chảy ở khoảng 0°C. Nhưng điều này chỉ đúng với áp suất khí quyển của Trái đất. Ở áp suất cao, có một số loại băng có nhiệt độ nóng chảy khác nhau. Mặc dù hơi phức tạp nhưng ở áp suất cao hơn, băng có thể có điểm nóng chảy cao hơn nhiều. Vì vậy, ngay cả khi siêu Trái đất đang hoạt động địa chất, nó có thể không đủ ấm để làm tan băng.

Nghiên cứu mới này cho thấy các siêu Trái đất không nhất thiết phải đủ nóng để hình thành một đại dương sâu thẳm. Thông qua quá trình đốt nóng địa nhiệt và hạt nhân, nó có thể làm tan chảy một lớp nước mỏng trên bề mặt của nó, và nhờ các vết nứt và các chuyển pha nước khác nhau, nước có thể thấm vào lớp ngay bên dưới bề mặt bị đóng băng. Quá trình này sẽ đủ để tạo ra một lớp nước lỏng phong phú cho các đại dương. Do sức nóng của Trái đất khổng lồ kéo dài hàng tỷ năm nên nó có thể duy trì một đại dương lỏng đủ lâu để sự sống tiến hóa.

Dựa trên những gì chúng ta biết về các ngoại hành tinh, đại dương của Trái đất khổng lồ có thể phổ biến hơn 100 lần so với đại dương của các thế giới giống Trái đất hoặc mặt trăng băng giá. Điều này có nghĩa là cuộc sống có nhiều ngôi nhà khả thi hơn chúng ta tưởng.

Bài viết này ban đầu được xuất bản vũ trụ ngày nay của Brian Cooperlin. Đọc Bài viết gốc ở đây.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *